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《分子晶体与原子晶体》第一课时


第二节

分子晶体与原子晶体

第一课时

分子晶体

思考
1.

2.

3.

为什么冰容易融化,干冰、碘 容易升华? 它们的结构是怎样的? 为什么冰浮在水面上,而干冰 却沉入水底?

干冰晶体结构



碘晶体结构

1. 概念
分子间以分子间作用力相互结合而 成的晶体叫分子晶体。
注意: 1、构成晶体的微粒: 分子 2、微粒间作用: 范德华力(及氢键) 分子间作用力 3、气化或熔化时破坏的作用力:

分子晶体有哪些物理特性,为什么?

2. 物理特性:
(1)熔点、沸点较低,易升华; (2)较小的硬度; (3)一般都是绝缘体,熔融状态也不导电。

?原因:分子间作用力较弱

3. 典型的分子晶体:
(1)所有非金属氢化物:H2O,H2S,NH3, CH4,HX
(2)部分非金属单质:X2,O2,H2, S8,P4, C60

(稀有气体) (3)部分非金属氧化物: CO2, SO2, NO2, P4O6, P4O10 (4)几乎所有的酸:H2SO4,HNO3,H3PO4 (5)绝大多数有机物的晶体:乙醇,冰醋酸,蔗糖

大多数分子晶体的结构特点: 分子的密堆积

氧(O2)的晶体结构

碳60的晶胞

(与每个分子距离最近的相同分子共有12个 )

分子的密堆积
(与CO2分子距离最近的 CO2分子共有12个 )
干冰的晶体结构图

分子的非密堆积

氢键具有方向性

冰中1个水分子周围有4个水分子

冰的结构

4.分子晶体的结构特征
(1)密堆积 只有范德华力,无分子间氢键——分子 密堆积。这类晶体每个分子周围一般有12个 紧邻的分子,如:C60、干冰 、I2、O2。 (2)非密堆积
有分子间氢键——氢键具有方向性,使晶体 中的空间利率不高,留有相当大的空隙.这种晶 体不具有分子密堆积特征。如:HF 、NH3、冰( 每个水分子周围只有4个紧邻的水分子)。

科学视野 天然气水合物——一种潜在的能源

科学视野:天然气水合物—一种潜在的能源
许多气体可以与水形成水合物晶体。最早发 现这类水合物晶体的是19世纪初的英国化学家 戴维,他发现氯可形成化学式为Cl2· 20的水 8H 合物晶体。20世纪末,科学家发现海底存在大 量天然气水合物晶体。这种晶体的主要气体成 分是甲烷, 因而又称甲烷水合物。它的外形 像冰,而且在常温常压下会迅速分解释放出可 燃的甲烷,因而又称“可燃冰”………

小节:
1. 分子晶体:由分子构成。相邻分子靠分子间作用 力相互吸引。 2. 分子晶体特点:低熔沸点、升华、硬度很小等。 3. 常见分子晶体分类:(1)所有非金属氢化物 (2)部分 非金属单质 (3)部分非金属氧化物(4)几乎所有的酸(而 碱和盐则是离子晶体 ) (5)绝大多数有机物的晶体。 4.分子晶体结构特征
(1)只有范德华力,无分子间氢键-分子密堆积 (每个分子周围有12个紧邻的分子,如:C60、干冰 、 I2、O2) (2)有分子间氢键-不具有分子密堆积特征 (如:HF 、冰、NH3 )

1.共价键、离子键和范德华力是构成物 质粒子间的不同作用方式,下列物质中, 只含有上述一种作用的是 ( B ) A.干冰 B.氯化钠 C.氢氧化钠 D.碘
2.下列有关分子晶体熔点的高低叙述中, 正确的是( B )。 A、Cl2>I2 B、SiCl4>CCl4 C、NH3<PH3 D、C(CH3)4>CH3(CH2)2CH3

3、支持固态氨是分子晶体的事实是( C ) A.氮原子不能形成阳离子 B.铵离子不能单独存在 C.常温下,氨是气态物质 D.氨极易溶于水 4.下列性质适合于分子晶体的是 ( BC )
A.熔点1 070℃,易溶于水,水溶液导电 B.熔点10.31 ℃,液态不导电、水溶液能导电 C.能溶于CS2、熔点112.8 ℃,沸点444.6℃ D.熔点97.81℃,质软、导电、密度0.97 g/cm3


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